[发明专利]用于选择性激光烧结的共聚尼龙粉末材料及其制备方法

说明书

本发明提供了一种用于选择性激光烧结的共聚尼龙粉末材料及其制备方法，通过利用共聚反应的原理，将一种短链尼龙原料与长碳链尼龙原料等进行共聚反应得到共聚尼龙树脂，将共聚尼龙树脂通过深冷粉碎工艺，干燥和筛分后，加入流动助剂和抗氧化剂后得到用于选择性激光烧结的共聚尼龙材料。本发明的制备方法工艺简单，易于控制，本发明的共聚尼龙粉末粒径具有粒径分布窄的特点，能很好地用于二次成型，适合用于增材制造领域。

技术领域

本发明属于增材制造技术领域，具体涉及一种用于选择性激光烧结的共聚尼龙粉末材料及其制备方法。

背景技术

选择性激光烧结(Selective Laser Sintering，SLS)技术已经开始应用于工业生产中。与传统的减法工艺、拼接及组合成型的方法不同，选择性激光烧结工艺是利用增材制造的方法加工材料。SLS技术不受材料形状的影响，可制造复杂结构，所以广泛应用到了汽车、医疗、建筑及航天等领域。

尼龙是一种半结晶性聚合物，具有较宽的烧结窗口，在SLS技术中得到了广泛应用。由于长碳链尼龙具有较低的熔点，结晶度相对短碳链尼龙更低，更易加工，所以SLS技术中应用较多。但长碳链尼龙强度较低，价格较高，现在了尼龙的应用。短碳链尼龙具有较高强度，价格也较便宜，但其熔点高，结晶性能更好，使得限制了其应用于SLS成型工艺。

发明内容

本发明提供了一种用于选择性激光烧结的共聚尼龙粉末材料及制备方法，成本低，易于实现，易应用于工业生产。本发明从制盐开始控制共聚尼龙中两种尼龙盐的比例，一次性得到共聚尼龙盐，能有效地控制共聚尼龙熔点并省去了盐的分离、干燥操作，提高了工艺稳定性，节省了制备时间。不仅节约了制备成本，而且提高了共聚尼龙粉末材料性能的稳定性。

本发明提供了一种用于选择性激光烧结的共聚尼龙粉末材料，所述共聚尼龙粉末材料由长碳链尼龙盐和短碳链尼龙盐聚合而成，所述长碳链尼龙盐和短碳链尼龙盐的质量比为9～1∶1～9。

作为本发明的进一步优选方案，所述共聚尼龙粉末材料由长碳链尼龙盐和短碳链尼龙盐聚合而成，所述长碳链尼龙盐和短碳链尼龙盐的质量比为3～7∶7～3。

作为本发明的进一步优选方案，所述长碳链尼龙盐为PA1010盐、PA1012盐、PA1212盐、PA1014盐、PA1214盐、十二内酰胺和ω-氨基十一酸中的任一种。

作为本发明的进一步优选方案，所述短碳链尼龙盐为己内酰胺或PA66盐。

作为本发明的进一步优选方案，所述共聚尼龙粉末材料还包括抗氧化剂，所述抗氧化剂为受阻酚类氧化剂或亚磷酸脂类抗氧化剂，其中受阻酚类抗氧化剂为1，3，5-三甲基-2，4，6-三(3，5-二叔丁基-4-羟基苄基)苯、2，6-二叔丁基-4-甲基-苯酚、N，N’-二(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基丙酰胺)中的一种或几种，所述亚磷酸脂类抗氧化剂为2，2’-亚乙基双(4，6-二叔丁基苯基)氟代亚磷酸酯、四(2，4-二叔丁基苯基)-4，4’-联苯基双亚磷酸酯中的一种或几种。

所述共聚尼龙粉末材料还包括分子量调节剂，所述分子量调节剂为葵二酸、十二碳二酸、十四碳二酸、十六碳二酸和十八碳二酸中的任一种。

作为本发明的进一步优选方案，所述共聚尼龙粉末材料还包括流动助剂，所述流动助剂为气相二氧化硅、气相三氧化二铝或纳米二氧化钛。

本发明还提供了一种用于选择性激光烧结的共聚尼龙粉末材料制备方法，包括如下步骤：